磷酸转台式真空过滤机分区挡皮支架结构改进

王 敏，刘 闯，刘 超，李彦春

（云南云天化红磷化工有限公司，云南 开远 661600）

1 工况背景

云南云天化红磷化工有限公司20 万t/a 湿法磷酸装置使用2台HDZP-L120型转台式真空过滤机对磷酸料浆进行固液分离。为充分提高磷收率，每台过滤机在转台的内圈与外圈之间作扇形分区，分区之间在半径方向上用挡皮分隔，洗涤液通过分配堰在扇形分区内对滤饼中的有效磷进行回收。挡皮使用情况为：料浆区4 块，一洗区2 块，二洗区2块，三洗区1块。

挡皮安装在过滤机圆盘内圈与外圈之间的支架上，一端与圆盘内侧的不锈钢圆形挡板相贴，另一端与转台外圈的密封胶带相贴，依靠挡皮、转台过滤机内圈、转台过滤机外圈形成的围挡，磷酸料浆在围挡区域内进行分离，磷石膏滤饼在围挡区域内进行洗涤。实际生产过程中，须根据生产负荷、洗水加入量对洗水挡皮位置（圆周方向和高度）进行调节，调节到适合位置时用固定螺栓锁定。挡皮对稀磷酸（或洗涤液）有效围挡减少稀磷酸的外漏和洗涤液的回流，保证稀磷酸的高效分离，并降低磷石膏滤饼磷含量。挡皮支架在转台式真空过滤机上的安装位置见图1。

图1 挡皮支架的安装位置

2 存在问题

2.1 操作困难

操作人员在生产过程中对各分区的分隔挡皮在圆周方向上作水平调整移动时，须保证转台过滤机的回转中心、挡皮与内圈不锈钢圆形挡板的接触点、挡皮与外圈密封胶带的接触点在同一直线上，即3点均在半径位置上，才能保证挡皮的两端与转台内圈和外圈紧密贴合，避免稀磷酸（或洗涤液）从间隙处泄漏或回流。现场调节时通常需要2名操作人员协同进行，同时对挡皮与内圈不锈钢圆形挡板的接触点、挡皮与外圈密封胶带的接触点进行移动调节，确保转台过滤机的回转中心、挡皮与内圈不锈钢圆形挡板的接触点、挡皮与外圈密封胶带的接触点在同一直线上。如操作人员在调节时，未能2人协同，操作不规范，以及对圆心时出现视觉偏差等，容易造成挡皮两端间隙过大出现漏料现象，导致分离或洗涤效率降低。

2.2 挡皮易磨损，高度调节不便

转台过滤机工作状态下挡皮下部在高度方向上有20 mm与滤饼紧贴摩擦，以避免稀磷酸或洗涤液流出挡皮外。挡皮在与滤饼相接触使用中受磨损后，与滤饼的贴合摩擦力逐渐减小，挡皮与滤饼间贴合形成的密封面逐步失效，液相稀磷酸（或洗涤液）被带到后一个分区，导致分离效率（洗涤效率）降低。此时如要保证分离效率或洗涤效果，须停机将挡皮下移，或在清理检修时再安排将挡皮下移。

3 改进对策与实施

3.1 挡皮支架改进

根据转台过滤机的结构特点，取消内圈挡皮支架，将挡皮支架延长至转台过滤机的回转中心，与回转中心安装的可转动钢管相连接，在对挡皮支架进行圆周方向的水平调整时，只需调整外圈挡皮支架的周向位置，挡皮支架的周向移动始终在过滤机回转半径上，挡皮与内圈和外圈的距离保持不变。

3.2 挡皮圆周方向调节改进

过滤机运行时，挡皮与滤饼相接触摩擦，挡皮支架始终受到与过滤机回转方向一致的摩擦力作用，该摩擦力带动挡皮支架向过滤机回转方向移动。如将挡皮支架向过滤机回转方向移动，不需要操作人员人力拖动，挡皮支架也会以回转中心为圆心，在滤饼的带动下朝过滤机回转方向转动。所以作周向水平调整时需人力进行移动的方向只有过滤机回转的反方向，考虑到人力拉动挡皮支架较费力，优化采用手摇棘轮牵引钢绳机构进行拉动。

3.3 挡皮高度方向调节改进

优化后挡皮支架见图2。安装棘轮牵引钢绳机构的初始意图是仅用于挡皮支架外圈的位置移动，在牵引钢绳受力时，钢绳理论上与挡皮支架垂直，钢绳约束挡皮支架时不产生垂直方向的分力，钢绳受力最小。但如果钢绳在挡皮支架上的固定点向上移动，收紧棘轮使挡皮与滤饼表面形成100°以上角度时，支架与水平面会形成10°以上夹角，可通过压紧垫板将挡皮支架角度改变，改变的角度转化为对滤饼表面的摩擦力的改变，有效地通过手轮的松紧实现对挡皮高度方向的调节。经实践使用，该调节方式所产生的调节余量能充分保证在每一个运行周期内，挡皮高度方向上的密封效果均可调可控。具体实现方式为：挡皮支架槽钢中上部焊接一个牵引吊耳（棘轮牵引点），当收紧棘轮钢绳时支架槽钢受到一个逆时针方向的扭转力，上垫板与外挡皮支架产生夹角约10°，挡皮逆时针方向旋转约10°，调整至所需高度，距离未布料滤盘表面15～20 mm。下调时只需要压紧固定螺母，挡皮随夹角的减小而下降，同时放松棘轮即可。

图2 优化后挡皮支架

4 改进效果

（1）调整的回转中心被固定后，操作人员只需以回转中心为圆心，手摇棘轮牵引钢绳就可实现挡皮支架在圆周方向上的移动，挡皮支架的内圈和外圈始终在同心圆的两个半径位置点上移动，间距固定，挡皮与内外圈的接触点能保持最大限度地贴合或接近，分隔效果最好。定心移动圆周的结构避免了调整偏差的出现，提升了调整的可靠性。

（2）转台过滤机挡皮在圆周水平方向上调整只需1 名操作人员手摇棘轮牵引钢绳即可轻松完成，降低操作人员的劳动强度和操作风险。

（3）通过压轮压紧垫板改变挡皮角度，进而改变对滤饼表面的摩擦力，保证了装置运行周期内稀磷酸的分离效率，降低石膏滤饼中磷含量，提高了磷资源的利用率。